DE913323C - Einrichtung zum Messen von Gleichspannungen unter Verwendung einer als íÀmagisches Augeí bekannten Leuchtschirmroehre - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Messen von Gleichspannungen unter Verwendung einer als »magisches Auge« bekannten Leuchtschirmröhre Bekanntlich ändert sich bei einer »magisches Auge« genannten Leuchtschirmröhre der zur Anzeige dienende Schattenwinkel vom Nullpunkt aus nur nach der negativen, nicht aber nach der positiven Seite. Will man daher ein solches »magisches Auge« als Nullindikator bei Gleichstrommessungen, beispielsweise in einer Meßbrücke benutzen, so besteht der Übel stand, daß sich der Durchgang durch den Nullpunkt nicht genau ablesen läßt.
• Um diesem Mangel abzuhelfen, ist es bereits bekannt, den Gleichstrom zu zerhacken und den sich dadurch ergebenden Wechselstrom in üblicher Weise, verstärkt oder auch unverstärkt, dem .maischen Auge« zuzuführen. Eine solche Meßeinrichtung hat aber verschiedene Nachteile. Vor allem fällt als ungünstig ins Gewicht, daß durch die Verwendung eines Zerhackers die Betriebssicherheit stark leidet, da der Zerhacker zusätzliche Störungen verursacht (vgl. Prüffeldmeßtechnik von Otto L i mann, Funkschau-Verlag, München, S. I6I, I63 und 164). Hinzu kommt ferner, daß der Gitterwiderstand des als Anzeigeröhre dienenden »magischen Auges« I Megohm und kleiner sein muß, wenn ein einwandfreies Minimum abgelesen werden soll, so daß die Messung im oberen Teil der in Fig. 1 dargestellten Kennlinie des Schattenwinkels unempfindlicher wird (vgl. Funk, Jahrg. I938, Heft2, S. 54 und 55). Überdies ist bei einer langsamen Veränderung des Schattenwinkels, womit bei einer Schleifdrahtmeßbrücke stets gerechnet werden muß, in Ermangelung eines festen Ablesepunktes das Minimum nicht genau wahrnehmbar.
• Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine Einrichtung zum Messen von Gleichspannungen unter Verwendung einer als »magisches Auge « bekannten Leuchtschirmröhre zu schaffen, die ein genaues Ermitteln sowie ein bequemes Ablesen des Nullpunktes gewährleistet. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung (vgl. Fig. 2) zwischen den Meßpunkten M1, M2 und dem »magischen Auge« ein Umschalter U angeordnet, der von Hand oder auch selbsttätig bedient werden kann.
• Dieser Umschalter U, der abwechselnd die negative Spannung an das Gitter und an die Kathode (Erdej und die positive Spannung an die Kathode (Erde und an das Gitter der Leuchtschirmröhre L legt, gestattet ein schnelles Vertauschen der beiden Zuleitungen und bewirkt dadurch eine plötzliche Änderung des Schattenwinkels, falls eine geringe Gleichspannung vorhanden ist. Gibt man der Leuchtschirmröhre L noch eine geringe Vorspannung, etwa durch Einfügen eines Widerstandes R, so werden auch die positiven Spannungen eine Schattenwinkeländerung hervorrufen (Arbeitspunkts in Fig. I).
• Der Umschalter U ist gemäß der Erfindung in besonderer Weise ausgebildet, nämlich derart, daß das Gitter beim Übergang von der positiven zur negativen Stellung und zurück nicht offen bleibt.
• Entweder wird das Gitter der Leuchtschirmröhre L während des Umschaltvorganges gegen Erde kurzgeschlossen, wie dies in den Fig. 3 a und 3 b gezeigt ist, oder man trägt beispielsweise, wie in Fig. 4 dargestellt, durch Laden eines Kondensators Ct, dessen Entladung (sofern erforderlich) etwa durch einen Widerstand R' beschleunigt werden kann, dafür Sorge, daß das Gitter sein Spannungspotential so lange beibehält, bis die Umstellung des (in diesem Falle vereinfachten) Schalters IU vollzogen ist. Grundsätzlich sind für den bezeichneten Zweck alle WIittel geeignet, die entweder keine Veränderung des Spannungspotentials oder ein Abgleiten zum Nullpunkt hin gewährleisten.
• Hat die Spannung an den Meßpunkten M1, M2 den Wert Null, so ist der Ausschlag des Schattenwinkels der Leuchtschirmröhre L in beiden Stellungen des Umschalters U gleich groß. Herrscht aber eine selbst kleinste Spannung an den Meßpunkten M1, M2, so ergibt sich gemäß der Erfindung im »magischen Auge« auch ein positiver Ausschlag des Schattenwinkels, und überdies erfolgt die Änderung des Schattenwinkels plötzlich.
• Dadurch wird eine große Empfindlichkeit der Anzeige erreicht, die übrigens im Bedarfsfalle durch Verstärken der Meßimpulse noch erhöht werden kann, und außerdem läßt sich der Nullpunkt ganz genau feststellen. Weitere Vorteile der Erfindung sind die Einfachheit der Meßeinrichtung sowie ihre Unempfindlichkeit gegen Störungen. Deshalb können bei Kompensationsmessungen vorteilhaft auch höhere Spannungen angelegt werden.
• Da a das »magische Auge« für Wechselstrom ebenfalls empfindlich ist, besteht die Möglichkeit, daß etwa - vorhandene Wechselfelder beim Messen sehr kleiner Gleichspannungen gewisse Störungen verursachen. Solche schädlichen Einwirkungen lassen sich aber, wie an sich bekannt, durch Einschaltung von Kondensatoren in die störungsempfindliche Leitung beseitigen bzw. derart vermindern, daß sie für den Meßvorgang selbst ohne Einfluß bleiben. Ist beispielsweise in der in Fig. 5 wiedergegebenen Brückenschaltung die Zuleitung der Batterie B der Einwirkung eines Wechselstromes ausgesetzt, so kann man Kondensatoren C2, C3 derart in die Batterieleitungen einschalten, daß etwaige Störwechselspannungen über diese Kondensatoren C2, C3 nach Erde abgeleitet werden.
• Eine solche Ableitung kann unter Umständen in der durch die Widerstände R3, R4, R5, R6 gebildeten Meßbrücke selbst oder beispielsweise auch in der Zuleitung zu der als »magisches Auge« verwendeten Leuchtschirmröhre L liegen. Uberdies empfiehlt es sich, noch Schutzwiderstände R1, R2 in die störungsempfindliche Leitung einzuschalten.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zum Messen von Gleichspannungen unter Verwendung einer als »magisches Auge« bekannten Leuchtschirmröhre, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Meßpunkten (M1, M2) und der Leuchtschirmröhre (L) ein Umschalter (U) angeordnet ist, der abwechselnd die negative Spannung an das Gitter und an die Kathode (Erde) und die positive Spannung an die Kathode (Erde) und an das Gitter der Leuchtschirmröhre (L) legt und durch schnelles Vertauschen der beiden Zuleitungen, bei Vorhandensein einer geringen Gleichspannung, eine plötzliche Änderung des Schattenwinkels hervorruft.
2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtschirmröhre (L) noch mit einer geringen Vorspannung (Widerstand R) ausgestattet ist, so daß auch die positiven Spannungen eine Schattenwinkeländerung ergeben (Fig. 2).
3. 3. Meßeinrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (U) derart ausgebildet ist, daß das Gitter der Leuchtschirmröhre (L) während der Schaltbewegung, d. h. beim Übergang von der positiven zur negativen Spannung, nicht offen bleibt (Fig. 3a, 3b, 4).
4. 4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter der Leuchtschirmröhre (L) während des Umschaltvorganges gegen Erde kurzgeschlossen ist (Fig. 3 a~ 3b).
5. 5. Meßeinrichtung nach Anspruch 3,' dadurch gekennzeichnet, daß Idurch Laden eines Kondensators (C) das Gitter der Leuchtschirmröhre (L) sein Spannungspotential bis zur Umstellung des Schalters (U') beibehält (Fig.).
6. 6. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere beim Messen sehr kleiner Gleichspannungen die von etwa vorhandenen Wechselfeldern herrührenden Störungen durch in die störungsempfindliche Leitung eingeschaltete Kondensatoren (C2, C3) unschädlich gemacht werden, die etwaige Störwechselspannungen nach Erde ableiten, wobei auch noch Schutzwiderstände (R1,R2) in der störungsempfindlichen Leitung liegen können (Fig. 5).